.){kind=link}
Po prvi put, naučnici su u laboratoriji otkrili dugo predviđeno, ali ranije nevidljivo stanje materije. Ispaljivanjem lasera na ultrahladnu rešetku atoma rubidijuma, naučnici su naterali atome u neurednu supu kvantne nesigurnosti poznatu kao kvantna gustina centrifuge (tečnost).
Hipoteza o postojanju kvantne spin gustine – rijetkog stanja materije u kojem se magnetski poredak dugog dometa ne formira na temperaturi nule – predložena je još 1973. godine. Ali tek nedavno su naučnici prvi put uočili kvantnu spin tečnost u laboratorijskim uslovima.
"Tečni" dio pripada elektronima koji se stalno mijenjaju i osciliraju unutar magnetskog materijala na niskim temperaturama. Za razliku od običnih magneta, u ovom slučaju elektroni se ne stabiliziraju i ne talože u strukturiranoj rešetki čvrstog tijela nakon hlađenja. Sada kada je ovo stanje zabilježeno, nadamo se da će otkriće ubrzati razvoj moćnih kvantnih kompjutera.
„Ovo je veoma poseban trenutak u ovoj oblasti“, kaže kvantni fizičar Mihail Lukin sa Univerziteta Harvard u Masačusetsu. "Možete zapravo dodirnuti, pa čak i gurnuti u ovo egzotično stanje, manipulirati njime da biste razumjeli njegova svojstva... to je novo stanje materije koje ljudi nikada prije nisu mogli primijetiti."
Konvencionalni magneti sadrže elektrone čiji je spin orijentiran u istom smjeru gore ili dolje koji stvara magnetizam. U kvantnim spinskim tečnostima uvodi se treći elektron, pa dok dva suprotna spina stabilizuju jedan drugog, spin trećeg elektrona narušava ravnotežu. Ovo stvara "poremećeni" magnet gdje se svi okretaji ne mogu stabilizirati u istom smjeru.
Kako bi kreirali vlastiti neuređeni uzorak rešetke, tim je koristio programabilni kvantni simulator izgrađen 2017. Simulator koristi kvantni kompjuterski program za zadržavanje atoma u proizvoljnim oblicima pomoću lasera – kao što su kvadrati, trokuti ili saće – i može se koristiti za dizajniranje različitih kvantnih interakcija i procesa. Simulator koristi čvrsto fokusirane laserske zrake da pojedinačno rasporedi atome, a raspoređivanjem atoma rubidijuma u rešetku trouglastog uzorka, istraživači su uspeli da stvore nestabilni magnet sa svojstvima kvantne isprepletenosti – gde se promene u jednom atomu poklapaju. sa drugim upletenim atomom.
Veze između atoma su ukazivale da je kvantna spinska gustina zaista stvorena.
"Možete gurnuti atome koliko god želite, možete promijeniti frekvenciju lasera, možete stvarno promijeniti parametre prirode na način na koji to niste mogli u materijalu gdje su te stvari ranije proučavane", kaže quantum fizičar Subir Sachdev sa Univerziteta Harvard. "Ovdje možete pogledati svaki atom i vidjeti šta radi."
Kvantni računari su izgrađeni na kvantnim bitovima, ili kubitima, i nadamo se da će kvantni spin fluidi pomoći u razvoju topoloških kubita koji su bolje zaštićeni od vanjskog šuma i smetnji.
Pročitajte također: